[发明专利]一种智能船舶靠泊辅助系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及船舶航行安全领域，特别是一种基于多种传感器的智能船舶靠泊辅助系统及方法。

背景技术

对于大型船舶和危险品船舶，安全进出航道和靠泊特别重要。大型船舶在靠泊时，会受到风速、风向、流速、流向等复杂水文气象因素的影响，导致船舶靠岸速度过快或角度过大，进而造成船舶撞击码头设施和装卸设备等安全事故，不仅产生巨大的经济损失，甚至还可能造成人员伤亡。

早期的船舶靠泊主要依赖于船长和引航员的经验，靠泊时速度和角度的控制受人为因素影响很大，可靠性较差。因此，为保证大型船舶尤其是危险品船舶的航道航行、靠泊和停泊作业安全，需要使用辅助靠泊系统提供船舶靠泊急需的船舶位置和船舶动态信息，包括：船首和船尾的速度、船舶与码头的距离、船舶与码头的夹角、船舶靠泊后的漂移报警等。随着现代科技的发展，全球部分发达港口的码头已开始安装各种测速仪，或称岸基式靠泊仪，包括声纳靠泊仪、基于红外线的靠泊辅助系统、雷达靠泊仪等。这些靠泊系统均基于测速原理，即测定船舶靠泊时的船速，或多或少的存在着一些问题：声纳靠泊仪作用距离短，只有200米，且极易产生散射、折射、发射等现象，测量精度差；基于红外线的靠泊辅助系统，是将红外探测器安装在码头上测量船舶与码头的距离，并将船舶动态数据通过码头上安装的超大显示屏显示出来，但没有报警功能，因此信息的可读性受到距离和天气能见度的影响很大；雷达靠泊仪探测船舶与码头之间的距离，但受天气的影响较大，特别是在雨雪天气，雷达回波受到干扰，系统精度大大下降。

2011年11月9日公开的公开号为CN102236327A的发明专利“一种船舶激光靠泊监测系统”，包括主控制器、数据交换终端以及码头操作区域，所述主控制器三个输入端分别连接风速风向仪、GPS定位装置及数据交换终端，所述码头操作区域均由嵌入式硬盘与辅助控制器组成，其中的嵌入式硬盘分别接有两个摄像机，其辅助控制器分别接有两个激光传感器。由于此靠泊系统是基于两个固定间距的激光测距仪实现对船头船尾的距离测量，故其检测有效范围受限，仅适合大型船舶，而不适用于中小型船舶的靠泊。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前的船舶靠泊辅助系统有效检测范围受限、信息量少、可辨识度受能见度依赖以及缺少智能化的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：使用由信息实时采集子系统1、数据实时处理子系统2、信息实时发布子系统3三部分组成的智能船舶靠泊辅助系统，通过信息实时采集子系统1实时采集三维激光点云、视频影像、环境参数等数据，环境参数包括温度、风速、风向、能见度、水速、水向、潮位等，由数据实时处理子系统2进行数据实时处理，获取船舶停靠需要的实时船舶距离、靠泊速度、靠泊角度、码头和船舶三维模型、视频影像、环境参数、靠泊建议和预警信息等，再经信息实时发布子系统3以有线和无线网络传输的方式发布到用户和管理终端，从而实现智能船舶辅助靠泊。

本发明的内容包括：一种智能船舶靠泊辅助系统。方法包括：一种利用上述智能船舶靠泊辅助系统进行船舶辅助靠泊的方法。

本发明的一种智能船舶靠泊辅助系统由信息实时采集子系统1、数据实时处理子系统2、信息实时发布子系统3三部分组成。

所述信息实时采集子系统1由测距与成像模块101和环境监测模块102两部分组成，其中测距与成像模块101包括至少一台激光扫描仪和至少一台高清摄像机，环境监测模块102包括温度传感器、风速风向仪、能见度传感器、流向流速仪、激光潮位仪和其他用于监测环境参数的传感器。